《气象学与气候学》课程教学资源（PPT课件）第三章 大气中的水分

第三章大气中的水分 大气中的水分来源于地球表面 的江、河、湖、海、土壤表面 的蒸发以及植物的蒸腾作用的

第三章 大气中的水分 大气中的水分来源于地球表面 的江、河、湖、海、土壤表面 的蒸发以及植物的蒸腾作用的

水分循环： 地球系统水分的无止境的循环称为水分循环 水循环是由太阳能驱动的庞大系统，其中，大 气充当了连接海洋与大陆的重要作用。 虽然任何时刻大气中的水汽含量只占地球总 水量的很少一部分，但在一年内通过大气循环 的绝对水量是巨大的，体积为3.8×105Km3, 足以覆盖整个地球表面100厘米深的厚度

水分循环： 地球系统水分的无止境的循环称为水分循环 水循环是由太阳能驱动的庞大系统，其中，大 气充当了连接海洋与大陆的重要作用。 虽然任何时刻大气中的水汽含量只占地球总 水量的很少一部分，但在一年内通过大气循环 的绝对水量是巨大的，体积为3.8×105Km3 ， 足以覆盖整个地球表面100厘米深的厚度

第一节蒸发和凝结 一、水相变化 水的三种形态：气态（水汽）、液态（水）、 固态（冰），称为水的三相。水相的相互转 化就叫水相变化。 1、水相变化的物理过程 从分子运动论的观点来看，水相变化是水的 各相之间分子交换的过程

第一节 蒸发和凝结 一、水相变化 水的三种形态：气态（水汽）、液态（水）、 固态（冰），称为水的三相。水相的相互转 化就叫水相变化。 1、水相变化的物理过程 从分子运动论的观点来看，水相变化是水的 各相之间分子交换的过程

2、水相变化的判据 (1)水和水汽两相变化和平衡的分子 物理学判据：用分子数的多少来判断。 表示单位时间内跑出水面的分子数； n为单位时间内落回水中的水汽分子数 则有：N>n 蒸发（未饱和) N=n 动态平衡（饱和） N<n 凝结（过饱和)

2、水相变化的判据 （1） 水和水汽两相变化和平衡的分子 物理学判据：用分子数的多少来判断。 N表示单位时间内跑出水面的分子数； n为单位时间内落回水中的水汽分子数 则有： N ＞ n 蒸发（未饱和） N ＝ n 动态平衡（饱和） N ＜ n 凝结（过饱和）

蒸发(evaporation) 概念 定温度下由液态水（冰）转为 气态水（水汽）的过程。 由蒸发消耗的水量称为蒸发量，用蒸发失 去的水层厚度(mm)表示。 (1)e与E二者的对比是出现蒸发的关键 eE出现凝结（过饱和)

蒸发 (evaporation) 概念——一定温度下由液态水（冰）转为 气态水（水汽）的过程。 由蒸发消耗的水量称为蒸发量，用蒸发失 去的水层厚度（mm）表示。 （1）e与E二者的对比是出现蒸发的关键 eE出现凝结（过饱和）

蒸发过程示意图 蒸发尾迹 蒸发过程 示意图 不同形状蒸发面上分子受到的吸引力

蒸发过程示意图 蒸发过程 示意图 蒸发尾迹

(2) 影响蒸发速度快慢的主要因素（三个） ①蒸发的温度一蒸发的温度愈高，蒸发愈快，相反 愈慢。 ②蒸发的性质一同温度时，水面蒸发快于冰面、淡 水快于海水。 ③空气湿度和风一空气湿度大的蒸发速度小于空气 干燥时，有风时大于无风。 上述影响因素中，①起决定作用，其次为风。(3) 日变化和年变化一与气温相同 (4)蒸发量空间分布—一因气温高低、海陆分布、 水汽量多少而不同

（2） 影响蒸发速度快慢的主要因素（三个） ①蒸发的温度—蒸发的温度愈高，蒸发愈快，相反 愈慢。 ②蒸发的性质—同温度时，水面蒸发快于冰面、淡 水快于海水。 ③空气湿度和风—空气湿度大的蒸发速度小于空气 干燥时，有风时大于无风。 上述影响因素中，①起决定作用，其次为风。（3） 日变化和年变化——与气温相同 （4）蒸发量空间分布——因气温高低、海陆分布、 水汽量多少而不同

全球年蒸发量分布图 FGUE119 The gohal distribunon ofanu evaportion and cvapotrmpiration Broken iaes (epresent unccrtainties in the data molines are not contimnd or monouarca

全球年蒸发量分布图

3.2 凝结 (condensation) 概念 一 定温度时由气态水 (水汽)转为液态水（冰）的过程， 由水汽直接转为冰过程称为凝华。 (1)凝结（凝华）条件 ·具有一定凝结核 (凝华核) 。增加水中的水汽e>E ·通过空气冷却、降低E

3.2 凝结 （condensation） 概念——一定温度时由气态水 （水汽）转为液态水（冰）的过程， 由水汽直接转为冰过程称为凝华。 （1） 凝结（凝华）条件 • 具有一定凝结核（凝华核） • 增加水中的水汽e>E • 通过空气冷却、降低E

凝结 冰晶 器 凝结尾迹

凝 结 凝结尾迹 冰晶